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Discussion et modèle retenu

le cas où le rayon actuel utilisé ne couvre aucun nœud à cause de pannes ou

d’inactivité des noeuds voisins ou encore dans le cas des réseaux à faible densité.

En outre, VTRP offre une meilleure longévité du réseau en évitant l’utilisation

fréquente des noeuds critiques (les voisins proches de la station de base) ceci

permet d’alléger leur fonction de routage, conserve leurs batteries et augmente

ainsi la durée de vie de tout le réseau.

4.3 Discussion et modèle retenu

A travers l’étude présentée, plusieurs points sont à retenir :

— dans la majorité des protocoles de routage hiérarchiques, spécialement

LEACH, la sélection des Cluster-heads (CH) à chaque période est réalisée de

manière aléatoire. En effet, cette opération sauve un nœud de ne pas épuiser

sa batterie mais la rotation aléatoire de rôle de CH reste toujours une

opération énergivore puisque une énergie supplémentaire est nécessaire

pour échanger les messages de contrôle permettant de choisir le nouveau

CH ainsi que la nouvelle formation de cluster ;

— contrairement aux protocoles à topologie hiérarchique, les noeuds

exé-cutant un protocole à topologie plane assurent tous un comportement

similaire. En effet, chaque nœud du réseau doit participer au routage de

données. Cette approche permet ainsi d’exploiter tous les liaisons de la

topologie physique ainsi que garantir une charge de trafic homogène entre

les différents noeuds. Cependant, l’implication d’un nombre de noeuds

assez important dans le processus de routage de données peut engendrer

un trafic de contrôle très élevé.

— les protocoles de routage géographique ne sont pas adaptés à toutes les

applications de réseaux de capteurs. Dans ce type de protocoles, les noeuds

doivent connaître leurs localisations via GPS ou autre méthode de

localisa-tion. Ceci engendre une grande consommation des capacités énergétiques

des noeuds. De plus le routage géographique ne cherche pas à établir une

équité entre les noeuds de point de vue de l’énergie restante. En effet, un

nœud épuisé peut encore être choisi pour l’acheminement du message

90CHAPITRE 4. Génération automatique d’un routage optimal multi-critères pour les RCSFs

quand il est le plus proche de la destination. Ce qui provoque la

minimisa-tion de la durée de vie de ces noeuds critiques en particulier et du tout le

réseau en général ;

— les protocoles de routage proactifs nécessitent une mise à jour

perma-nente des tables de routages comprenant en outre des informations qui

ne seront pas utilisées. De plus, le changement de la topologie suite à une

panne de nœud provoque la mise à jour de table de routage toute entière.

Ceci ne convient pas aux applications exigeant un court temps de latence.

Par contre, l’important avantage de protocoles proactifs est qu’ils

n’intro-duisent aucun délai avant de transmettre un message puisque la route est

déjà définie ;

— La politique de recherche des routes suivie par les protocoles de routage à

la demande génère une lenteur significative ce qui engendre la dégradation

des performances de certaines applications. Ce type de protocole peut être

considéré très coûteux en transmission de messages lors de la

détermina-tion des routes. Par contre, il n’y a pas une route prédéfinie, la route est

maintenue que si nécessaire. Ces protocoles évitent alors d’encombrer les

tables de routages de leurs noeuds par des informations inutilisées.

— la majorité des protocoles de routage proposés dans la littérature se

concen-trent généralement sur l’atteinte d’un seul objectif : garantir une basse

consommation énergétique lors de la transmission de données. Le concept

derrière cette méthode est de reporter la défaillance de noeuds autant

que possible. Mais ceci n’est pas assez satisfaisant puisque l’opération

globale du réseau n’est pas garantie suite à l’occurrence de pannes qui

sont inévitables. À notre connaissance, la plupart de protocoles de routage

tolérant aux pannes proposés dans la littérature utilisent soit la technique

de retransmission du paquet sur un chemin alternatif ou la réplication en

envoyant plusieurs copies des mêmes données sur des chemins différents.

Bien que ces techniques tolèrent la panne d’un certain nombre de noeuds

ou de chemins, elles engendrent un surcoût très élevé dû au routage

multi-chemin, ce qui augmente considérablement la consommation de l’énergie

et de la bande passante.

4.3. Discussion et modèle retenu 91

Cette discussion dégage les points qui justifient le développement du

proto-cole de routage proposé. Nous proposons à travers ces travaux un protoproto-cole de

routage qui :

— utilise de manière adéquate les ressources sévèrement limitées des noeuds

en effectuant tout le calcul nécessaire à la détermination des chemins

optimaux, au niveau de la station de base tout en minimisant le rôle des

nœuds dans la construction des tables de routage ;

— prend en considération plus d’un seul critère pour optimiser

l’établisse-ment des routes, à savoir le coût de transmission de message en terme de

distance qui sépare chaque nœud émetteur de la station de base (nombre de

sauts intermédiaires), tout en évitant de sélectionner les noeuds critiques

(contraints en énergie) ;

— est à la fois proactif et tolérant aux pannes de noeuds, il doit mettre à la

disposition de chaque nœud plus d’un chemin. Ce point permet au nœud

de reprendre un fonctionnement correct suite à l’occurrence de panne au

niveau de l’une de destinations sélectionnées sans nécessiter le lancement

immédiat d’une nouvelle phase de détermination de chemin ;

— évite la manipulation des tables de routage enregistrant tout le chemin,

afin de s’adapter aux capacités de stockages limitées des noeuds, et ne

sauvegarde que des informations locales représentant des destinations à un

seul saut. Ainsi le chemin complet sera obtenu par raisonnement récursif,

permettant d’élaborer une règle de décision locale à chaque nœud ;

— est correct par construction et généré de façon automatique en se basant sur

la technique de la SDC optimale, de telle sorte qu’un contrôleur centralisé

est calculé au niveau de la station de base qui peut fournir les chemins

les plus courts en terme de distance et les plus efficaces de point de vue

énergétique.

92CHAPITRE 4. Génération automatique d’un routage optimal multi-critères pour les RCSFs

Phase 2: Calcul des tables de routage

Fonction de coût

Ajout de mesures

quantitatives

Distribution de

contrôleur centralisé

Génération automatique

d’un contrôleur centralisé Fonctionnalité de routage globale et centralisé

prochain saut optimal

de chaque nœud

Renvoi des tables de routage

aux nœuds appropriés

Modèle formel

abstrait du réseau

Diffusion de « Request

messages »

Renvoi de

« Feedback messages »

« Request messages »

diffusés

Réception topologie

globale du réseau

Déploiement

aléatoire

Phase 1: Découverte de la topologie

Figure4.1 – une vue d’ensemble de la méthode adoptée pour la génération du

protocole de routage optimal